package demo18;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
/*
    给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。

    注意：

    答案中不可以包含重复的四元组。
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 0, -1, 0, -2, 2};
        System.out.println(fourSum(nums,0));
    }


    public static List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        //定义二维数组用来保存最终结果集
        List<List<Integer>> father = new ArrayList<>();
        List<Integer> son;
        if(nums.length<4){
            //数组长度不到4，不可能答案
            return father;
        }
        //对数组进行排序，从小到大
        Arrays.sort(nums);
        if(nums[0]>target && target>=0){
            //target是正数，而从小到大排序后的第一个数就比target大了，那肯定没有答案
            return father;
        }else if(nums[nums.length-1]<target && target<0){
            //target是正数，而从小到大排序后的最后一个数就比target小了，那肯定没有答案
            return father;
        }
        int left,right;//定义左右指针，指向第三个和第四个数
        //判断完特殊情况，进行常规查找
        for (int i = 0; i < nums.length-3; i++) {
            //最外层循环确定第一个数
            if(i>0 && nums[i] == nums[i-1]){
                //当前i指向的数得到的结果会是重复集合，所以跳过没必要比较
                continue;
            }
            for (int j = i+1; j < nums.length-2; j++) {
                if(j>i+1 && nums[j] == nums[j-1]){
                    //当前j指向的数得到的结果会是重复集合，所以跳过没必要比较
                    continue;
                }
                //第二层循环确定第二个数
                //给左右指针赋值，左指针指向第二个数的右边一位，有指针指向数组末尾
                left = j+1;
                right = nums.length-1;
                while(left < right){
                    //开始判断四个数是否符合
                    if(nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right] == target){
                        //四个数之和符合要求，判断是否重复结
                        if(left != j+1 && nums[left] == nums[left-1] && right != nums.length-1 && nums[right] == nums[right+1]){
                            //如果出现这种情况，代表上一个结果集已经获取了，现在获得的是重复的，没必要赋值
                            left++;
                            right--;
                            continue;
                        }else{
                            //没有重复，是新的解，放进集合中
                            son = new ArrayList<>();
                            son.add(nums[i]);
                            son.add(nums[j]);
                            son.add(nums[left]);
                            son.add(nums[right]);
                            father.add(son);
                            //移动左右指针的位置
                            left++;
                            right--;
                        }
                    }else if(nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right] < target){
                        //四个数之和小于目标值，左指针右移，增大和的值
                        left++;
                    }else{
                        //四个数之和大于目标值，右指针左移，减小和的值
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return father;
    }
}
